1.场效应晶体管种类
场效应晶体管分结型、绝缘栅型两大类。绝缘栅场效应晶体管的栅极G与源极S、漏极D是绝缘的,因此称它为绝缘栅场效应晶体管。
(1)结型场效应晶体管(JFET)。结型场效应晶体管有两个PN结。
(2)绝缘栅场效应晶体管(JGFET)。绝缘栅型场效应晶体管栅极与其他电极完全绝缘。在绝缘栅型场效应晶体管中,应用最为广泛的是MOS场效应晶体管,简称MOS管(即金属-氧化物-半导体场效应晶体管,MOSFET),还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应晶体管,以及最新的πMOS场效应晶体管、VMOS功率模块等。
表4-1所示是结型和绝缘栅场效应晶体管分类与结构示意图。
各种场效应晶体管按照导电沟道所用的材料不同又分为两类:N沟道,它的载流子为电子;P沟道,它的载流子为空穴。
增强型和耗尽型的区别是:当UGS=0V时,源极和漏极之间存在导电沟道,称为耗尽型;必须使│UGS│>0时才有导电沟道的,称为增强型。
所谓增强型是指当UGS=0时场效应晶体管是呈截止状态,加上正确的UGS后,多数载流子被吸引到栅极,从而“增强”了该区域的载流子,形成导电沟道。耗尽型则是指当UGS=0时即形成沟道,加上正确的UGS时,能使多数载流子流出沟道,因而“耗尽”了载流子,使场效应晶体管转向截止。
表4-1 结型和绝缘栅场效应晶体管分类与结构示意图
2.场效应晶体管作用
场效应晶体管在电路中可以起下列作用:
(1)场效应晶体管可以用做电子开关。
(2)场效应晶体管可以用做有源可变电阻。
(3)场效应晶体管可应用于放大。由于场效应晶体管放大器输入阻抗非常高,耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器,从而可以降低电路成本和减小电路噪声。
(4)场效应晶体管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
(5)场效应晶体管可以方便地用做恒流源。(www.daowen.com)
3.场效应晶体管与晶体管比较
为了方便记忆场效应晶体管,场效应晶体管三个电极可以与晶体管的三个电极联系起来:栅极G相当于基极B,漏极D相当于集电极C,源极S相当于发射极E。
场效应晶体管与晶体管比较主要说明下列几点:
(1)场效应晶体管也可以像晶体管一样接成三种放大器:共源极放大器(相当于共发射极放大器)、共栅极放大器(相当于共基极放大器)和共漏极放大器(相当于共集电极放大器)。
(2)场效应晶体管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应晶体管集成在一块硅片上,因此场效应晶体管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。
(3)场效应晶体管是电压控制器件,晶体管是电流控制器件。只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应晶体管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管。
(4)有些场效应晶体管的源极和漏极可以互换使用,栅压可正可负,灵活性比晶体管好。
(5)场效应晶体管的噪声系数小,在高性能的前级放大器中采用场效应晶体管作为放大器件。
(6)场效应晶体管的缺点是工作频率尚不够高。绝缘栅型场效应晶体管受外界感应电荷的影响而易被击穿,这使得场效应晶体管在拆、装过程中不够方便。
4.场效应晶体管外形特征
图4-1所示是几种场效应晶体管外形图,场效应晶体管外形特征主要有下列几点。
图4-1 几种场效应晶体管外形图
(1)它基本上与晶体管的外形和体积大小相同,所以在没有场效应晶体管型号时不易分清是哪种场效应晶体管。
(2)场效应晶体管有多种封装形式,如金属封装、塑料封装等。
(3)场效应晶体管一般有三根引脚,还有四根引脚和六根引脚等多种外形。
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